[00113912]三维地理时空建模及其辅助决策应用

近年来,随着空间对地观测技术的发展,三维地理空间信息获取与更新的能力有了飞速的进步,如何对三维地理空间数据进行有效的集成管理、动态处理和时空分析,已成为国内外学术界和应用部门面临的一大难题。针对这个关键问题,本项目进行了系统的研究,发展了一套三维地理时空建模理论与方法,实现了三维城市建模、多源异构空间数据集成、数据更新与安全共享,扩展三维空间数据增值应用范围,提升了三维地理时空信息智能分析、处理和辅助决策的能力。 该项目的主要内容是三维时空数据模型与建模方法、多源数据处理与安全分发、时空分析与可视化的基本理论和关键技术。通过发展三维地理时空数据挖掘技术,实现地理时空信息的增值深度应用与辅助决策,取得了一批具有国际先进水平的创新性研究成果,主要包括： 1.提出表征地学时变机理的三维时空数据模型以及空间关系的定量化模型,从而为多源、多时相、多尺度的空间数据有效分析、集成管理、持续更新等提供理论和方法。①构建了面向地理时变语义的时空模型,提升和丰富时态地理信息系统的时空建模理论与框架②系统地提出了空间目标间拓扑、方向和距离空间关系的区分和描述方法,建立了相应的层次化和定量化表达模型。③通过机载LiDAR技术提取三维城市模型,构建虚拟三维城市景观。 2.发展了分布式环境下异构地理空间数据的处理、地理要素的在线更新及矢量数据在线安全分发中的核心关键技术。①建立并实现了面向海量多源异质异构数据并行高效集成应用的数据适配器技术②提出分布式地理信息处理框架中地理要素的在线联动更新方法。③设计并实现矢量地图数据数字水印算法,并提出地理空间数据在线安全分发服务框架。 3.基于地理时空数据空间挖掘技术,扩展了三维地理时空信息的增值应用和辅助决策应用。①基于3D城市模型,研究城市环境下电磁波的三维空间覆盖与应用②提出了生命体适应性地理环境的时空多尺度模拟与预测方法③提出了基于空间认知的空间面实体聚类模型。 本项目出版专著5部,在国际知名学术期刊发表SCI论文15篇,国内一级学报20篇,获得省部级学术奖8项,国家计算机软件著作权4项、发明专利5项。所取得的成果应用于解决三维城市建模、多源异构空间数据集成、数据更新与安全共享等方面,为多源、多时相、多尺度的空间数据有效分析、集成管理、持续更新与辅助决策应用等提供理论和方法,促进了相关技术的发展和应用延伸。